DE102008008790A1 - Antriebsseinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für ein bewegbares Bauteil, mit einem mit einem feststehenden ersten Bauteil verbindbaren ersten Befestigungselement und mit einem an dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende axial relativ dazu bewegbaren zweiten Bauteil, das an seinem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende ein mit dem bewegbaren Bauteil befestigbares zweites Befestigungselement aufweist. Ein Spindeltrieb weist eine Gewindespindel 6 und eine auf der Gewindespindel 6 angeordnete Spindelmutter 7 auf, durch die das erste Bauteil und das zweite Bauteil axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei der Spindeltrieb von einer von einem Drehantrieb drehbar antreibbaren Antriebswelle 23 um eine Drehachse 29 drehbar antreibbar ist, die sich koaxial zur Gewindespindel 6 erstreckt und mit einem Huberfassungssensor zur Erfassung der Hubposition des zweiten Bauteils versehen ist. Der Huberfassungssensor ist ein stetiger Drehpositionssensor mit einem feststehenden, die Drehposition erfassenden Sensorelement und einem entsprechend der zu erfassenden Drehposition drehbaren Sensorelement, wobei das drehbare Sensorelement über ein Reduktionsgetriebe 35 von der Antriebswelle 23 antreibbar ist.The invention relates to a drive device for a movable component, with a first fastener connectable to a fixed first component and with an opposite end to the first fastener axially relative thereto movable second component, the at its first fastener opposite end with the movable Having component attachable second fastener. A spindle drive has a threaded spindle 6 and a spindle nut 7 arranged on the threaded spindle 6, by means of which the first component and the second component can be driven axially relative to one another, wherein the spindle drive can be rotated about a rotation axis 29 by a drive shaft 23 rotatably driven by a rotary drive is drivable, which extends coaxially with the threaded spindle 6 and is provided with a Huberfassungssensor for detecting the lifting position of the second component. The Huberfassungssensor is a continuous rotational position sensor with a fixed, the rotational position detecting sensor element and a rotatable corresponding to the rotational position to be detected sensor element, wherein the rotatable sensor element via a reduction gear 35 is driven by the drive shaft 23.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für ein bewegbares Bauteil, insbesondere für eine Klappe eines Fahrzeugs, mit einem mit einem feststehenden ersten Bauteil verbindbaren ersten Befestigungselement und mit einem an dem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende axial relativ dazu bewegbaren zweiten Bauteil, das an seinem dem ersten Befestigungselement entgegengesetzten Ende ein mit dem bewegbaren Bauteil befestigbares zweites Befestigungselement aufweist, mit einem eine Gewindespindel und eine auf der Gewindespindel angeordneten Spindelmutter aufweisenden Spindeltrieb, durch den das erste Bauteil und das zweite Bauteil axial relativ zueinander bewegbar antreibbar sind, wobei der Spindeltrieb von einer von einem Drehantrieb antreibbaren Antriebswelle um eine Drehachse drehbar antreibbar ist, die sich koaxial zur Gewindespindel erstreckt und mit einem Huberfassungssensor zur Erfassung der Hubposition des zweiten Bauteils, wobei der Huberfassungssensor ein stetiger Drehpositionssensor mit einem feststehenden, die Drehposition erfassenden Sensorelement und einem entsprechend der zu erfassenden Drehposition drehbaren Sensorelement ist, wobei das drehbare Sensorelement über ein Reduktionsgetriebe von der Antriebswelle drehbar antreibbar ist.The The invention relates to a drive device for a movable Component, in particular for a flap of a vehicle, with one with a fixed first Component connectable first fastener and with a on axially opposite the first fastener end relatively movable second component, which at its the first Fastener opposite end one with the movable Component has fastenable second fastener, with one threaded spindle and one arranged on the threaded spindle Spindle nut having spindle drive through which the first component and the second component axially movable relative to each other movable are, wherein the spindle drive of a drivable by a rotary drive Drive shaft is rotatably driven about an axis of rotation, which is coaxial with the threaded spindle and with a Huberfassungssensor for detecting the stroke position of the second component, wherein the Huberfassungssensor a continuous rotational position sensor with a fixed, the rotational position detecting sensor element and one corresponding to the to be detected Rotary position is rotatable sensor element, wherein the rotatable sensor element via a Reduction gear is rotatably driven by the drive shaft.
Bei einer derartigen Antriebseinrichtung ist es bekannt durch einen Linearpotentiometer die Hubposition zu erfassen.at Such a drive device is known by a Linear potentiometer to detect the stroke position.
Diese Ausbildung erfordert einen großen Bauraum und einen aufwendigen Aufbau. Darüber hinaus ist der Linearpotentiometer verschmutzungsanfällig und weist daher nur eine eingeschränkte Betriebssicherheit auf.These Training requires a large amount of space and a complex construction. In addition, the linear potentiometer susceptible to contamination and therefore has only a limited operational safety.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei hoher Betriebssicherheit einen kompakten und einfachen Aufbau aufweist.task The invention is therefore a drive device of the beginning to create the type mentioned, the high reliability one has compact and simple structure.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Huberfassungssensor ein stetiger Drehpositionssensor mit einem feststehenden, die Drehposition erfassenden Sensorelement und einem entsprechend der erfassenden Drehposition drehbaren Sensorelement ist, wobei drehbare Sensorelement über ein Reduktionsgetriebe von der Antriebswelle drehbar antreibbar ist.These Task is inventively characterized solved, that the Huberfassungssensor a continuous rotary position sensor with a fixed, the Rotary position detecting sensor element and one according to the detecting rotational position is rotatable sensor element, wherein rotatable Sensor element via a reduction gear of the drive shaft rotatably driven is.
Dabei kann das drehbare Sensorelement einen diametral magnetisierten Dauermagneten aufweisen, zu dem radial das als Magnetfeldsensor ausgebildete feststehende Sensorelement angeordnet ist.there the rotatable sensor element can be a diametrically magnetized permanent magnet have, to the radially formed as a magnetic field sensor fixed Sensor element is arranged.
Der stetige Huberfassungssensor ermöglicht auch nach einer Unterbrechung der Energieversorgung die aktuell eingenommene Hubposition der Antriebseinrichtung zu erfassen, wobei die Ausbildung als Drehpositionssensor eine geringe Baugröße ermöglicht.Of the continuous Huberfassungssensor also allows after an interruption of the power supply the currently occupied To detect stroke position of the drive device, the training as Rotary position sensor allows a small size.
Damit bei einem großen möglichen Verstellhub das drehbare Sensorelement zur eindeutigen Positionserfassung nur eine Drehbewegung von weniger als 360° durchgeführt wird, erfolgt durch das Reduktionsgetriebe eine solche Reduzierung der Drehbewegung des drehbaren Sensorelementes.In order to at a big one potential Adjustment stroke the rotatable sensor element for unambiguous position detection only a rotational movement of less than 360 ° is carried out by the reduction gear Such a reduction of the rotational movement of the rotatable sensor element.
In einer einfachen Ausbildung ist das drehbare Sensorelement ein diametral magnetisierter Dauermagnetring.In a simple design, the rotatable sensor element is a diametrical magnetized permanent magnet ring.
Zu einer Messung mit erhöhter Empfindlichkeit kann der Dauermagnetring an seiner radial umlaufenden Mantelfläche eine Ringnut aufweisen, in die der Magnetfeldsensor hineinragt.To a measurement with increased Sensitivity may be the permanent magnet ring at its radially encircling lateral surface have an annular groove, into which projects the magnetic field sensor.
Ebenfalls zu einer Messung mit erhöhter Empfindlichkeit führt es, wenn das feststehende Sensorelement auf einem feststehenden ringscheibenartigen Sensorträger angeordnet ist, wobei der Sensorträger weitgehend innerhalb des Dauermagnetrings angeordnet ist, wenn der Sensorträger eine offene Ringscheibe ist, die mit ihrer Ringöffnung zumindest annähernd konzentrisch zum Dauermagnetring in der Ringnut des Dauermagnetrings angeordnet ist.Also to a measurement with increased sensitivity leads it, when the stationary sensor element on a fixed disc-like sensor support is arranged, wherein the sensor carrier largely within the Permanent magnet ring is arranged when the sensor carrier a open annular disc is at least approximately concentric with its ring opening arranged to the permanent magnet ring in the annular groove of the permanent magnet ring is.
Der Magnetfeldsensor kann ein magnetoresistiver Sensor oder ein Hall-Sensor sein.Of the Magnetic field sensor can be a magnetoresistive sensor or a Hall sensor be.
In einer sehr kompakten Ausbildung weist das Reduktionsgetriebe ein drehfestes Hohlrad auf, das von einem Exzenter der Antriebswelle taumelnd antreibbar ist, mit einem in dem Hohlrad koaxial zur Drehachse angeordneten Rad geringeren Durchmessers als dem Innendurchmesser des Hohlrades, das mit dem Hohlrad in Eingriff steht und von dem Hohlrad drehbar antreibbar ist, wobei von dem Rad das drehbare Sensorelement drehbar antreibbar ist.In a very compact design, the reduction gear has a non-rotatable ring gear, that of an eccentric of the drive shaft is wobble driven, with a in the ring gear coaxial with the axis of rotation arranged wheel of smaller diameter than the inner diameter the ring gear meshing with the ring gear and the ring gear is rotatably driven, wherein of the wheel, the rotatable sensor element is rotatably driven.
Um dem Hohlrad eine durch den Exzenter verursachte Kreisbahnbewegung um die Drehachse bei gleichzeitiger Vermeidung einer Drehbewegung zu ermöglichen, kann in einfacher Weise das Hohlrad mehrere Axialbohrungen aufweisen, in die axial ortsfeste Zapfen kreisförmigen Querschnitts hineinragen, wobei der Durchmesser der Axialbohrungen größer ist als der Durchmesser der Zapfen.Around the ring gear caused by the eccentric circular path movement around the axis of rotation while avoiding a rotational movement enable, can easily have the ring gear a plurality of axial bores, protrude into the axially stationary pin circular cross-section, wherein the diameter of the axial bores is greater than the diameter the pin.
Vorzugsweise ist das Reduktionsgetriebe ein Zahnradgetriebe.Preferably the reduction gear is a gear transmission.
Je näher die Zähnezahlen von Hohlrad und Rad beieinander liegen und das Übersetzungsverhältnis damit hoch liegt, wäre eine Abänderung der Form der Zähne erforderlich. Bei noch höheren Übersetzungen ist es dann von Vorteil, wenn das Reduktionsgetriebe ein Reibradgetriebe ist.The closer the numbers of teeth of ring gear and wheel are together and the Übersetzungsver high enough, a change in the shape of the teeth would be required. For even higher ratios, it is advantageous if the reduction gear is a friction gear.
Es versteht sich, daß auch jede andere geeignete Getriebeart wie z. B. Cyclo-Getriebe oder Gleitkeilgetriebe als Reduktionsgetriebe zur Anwendung kommen können.It it goes without saying that too any other suitable type of transmission such. B. Cyclo-gear or Gleitkeilgetriebe can be used as a reduction gear.
Sind der Huberfassungssensor und das Reduktionsgetriebe eine Baueinheit bildend in einem Gehäuse angeordnet, das von der Antriebswelle durchragt ist, so kann diese Baueinheit vormontiert werden, wodurch sich die Montage der Antriebseinrichtung vereinfacht.are the Huberfassungssensor and the reduction gear a unit forming in a housing arranged, which is penetrated by the drive shaft, so this unit be pre-assembled, thereby increasing the assembly of the drive device simplified.
Dazu kann das Hohlrad, das Rad und der Dauermagnetring sandwichartig zueinander angeordnet in das topfartig ausgebildete Gehäuse eingesetzt sein, wobei vorzugsweise das Gehäuse einen Gehäusetopf aufweist, der durch einen Gehäusedeckel verschließbar ist.To The ring gear, the wheel and the permanent magnet ring can be sandwiched arranged one another arranged in the cup-shaped housing be, preferably the housing a housing pot having, by a housing cover lockable is.
Vorzugsweise ist der Drehantrieb ein Elektromotor, durch dessen Antriebswelle der Spindeltrieb drehbar antreibbar ist.Preferably the rotary drive is an electric motor, through its drive shaft the spindle drive is rotatably drivable.
Zur Entkopplung des Drehantriebs von dem Spindelantrieb kann der Spindelantrieb über eine Kupplung, insbesondere eine Überlastkupplung vom Drehantrieb drehbar antreibbar sein.to Decoupling of the rotary drive from the spindle drive, the spindle drive via a coupling, in particular an overload clutch be rotatably driven by the rotary drive.
Zur Reduzierung der Drehzahl und Erhöhung des Drehmoments kann der Spindeltrieb über ein Getriebe von dem Drehantrieb drehbar antreibbar sein.to Reduction of speed and increase the torque can be the spindle drive via a gear from the rotary drive be rotatable drivable.
Eine kompakte Ausbildung wird erreicht, wenn der Drehantrieb und/oder das Getriebe fest in einem Gehäuserohr angeordnet sind, das sich vorzugsweise koaxial zur Drehachse erstreckt.A compact training is achieved when the rotary drive and / or the gearbox firmly in a housing tube are arranged, which preferably extends coaxially to the axis of rotation.
Zu einer einfachen und in beliebiger Drehlage zur Drehachse montierbaren Ausführung führt es, wenn eines oder beide der Befestigungselemente ein Kugelkopf oder eine Kugelpfanne eines Kugelgelenks sind.To a simple and in any rotational position mountable to the axis of rotation execution leads it, if one or both of the fasteners a ball head or a Ball socket of a ball joint are.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail. Show it
Die
in den Figuren dargestellte Antriebseinrichtung besitzt ein Gehäuserohr
An
die zur Absolutwertmessung der Hubposition eines relativ zu einem
feststehenden Bauteil bewegbaren Bauteils ausgebildete Sensorbaugruppe
Auf
der Gewindespindel
Zur
Drehsicherung der Spindelmutter
An
ihrem freien Ende besitzt die Gewindespindel
Im
Bereich der ersten Kugelpfanne
An
dem der ersten Kugelpfanne
In
dem durch den Abstand zwischen dem Spindelrohr
Mittels
der Kugelpfannen
Die
Sensorbaugruppe
Die
Sensorbaugruppe
An
dem motorseitigen Boden
Damit
sich das Hohlrad
Dadurch
wird bei einer Drehung der Antriebswelle
In
dem Inneren des Hohlrades
Das
Rad
Das
Rad
Der
Dauermagnetring
In
der Ringnut
Auf
dem Sensorträger
Auch nach einer Unterbrechung der Stromversorgung ist sofort wieder das korrekte Drehpositionssignal zur Verfügung.Also after an interruption of the power supply is immediately the correct rotational position signal available.
Der
Gehäusedeckel
Weiterhin
besitzt der Gehäusedeckel
Die
Antriebswelle
- 11
- Gehäuserohrhousing tube
- 22
- Elektromotorelectric motor
- 33
- Getriebetransmission
- 44
- Sensorbaugruppesensor assembly
- 55
- Spindeladapterspindle adapter
- 66
- Gewindespindelscrew
- 77
- Spindelmutterspindle nut
- 88th
- Führungsrohrguide tube
- 99
- Abstützzapfensupport pin
- 1010
- Axialschlitzeaxial slots
- 1111
- Führungshülseguide sleeve
- 1212
- Spindelrohrspindle tube
- 1313
- erste Kugelpfannefirst ball socket
- 1414
- ÜberrohrAbout pipe
- 1515
- zweite Kugelpfannesecond ball socket
- 1616
- Signalleitungensignal lines
- 1717
- Steckanschlußplug connection
- 1818
- Ringraumannulus
- 1919
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 2020
- Federhülsespring sleeve
- 2121
- Kragencollar
- 2222
- Verbindungsbereichconnecting area
- 2323
- Antriebswelledrive shaft
- 2424
- Gehäusedeckelhousing cover
- 2525
- Gehäusetopfhousing pot
- 2626
- Bodenground
- 2727
- ÜberlastkupplungOverload clutch
- 2828
- Hohlradring gear
- 2929
- Drehachseaxis of rotation
- 3030
- Koaxialbohrungcoaxial bore
- 3131
- Exzentereccentric
- 3232
- Zapfenspigot
- 3333
- Axialbohrungenaxial bores
- 3434
- Radwheel
- 3535
- Reduktionsgetriebereducer
- 3636
- radiale Öffnungradial opening
- 3737
- Scheibensteildisc steep
- 3838
- KoaxialansatzKoaxialansatz
- 3939
- zentrische Bohrungcentric drilling
- 4040
- DauermagnetringPermanent magnet ring
- 4141
- Ringnutring groove
- 4242
- Sensorträgersensor support
- 4343
- Ringöffnungring opening
- 4444
- Hall-SensorHall sensor
- 4545
- Rastarmelocking arms
- 4646
- Rastenrest
- 4747
- Rohrstutzenpipe socket
- 4848
- Koaxialbohrungcoaxial bore
- 4949
- weitere KoaxialbohrungFurther coaxial bore
- 5050
- DurchgangsöffnungThrough opening
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110902 |